Fabricação de lâminas de turbina de vento baseou-se na tecnologia de compósitos termofixos. No entanto, compósitos termoplásticos oferecem reciclagem e outras vantagens. Quando termoplásticos reforçados são usados para produzir lâminas de rotor, eles oferecem vantagens significativas sobre termofixos. Primeiro, termoplásticos são de plástico quando aquecido e retêm plasticidade ao contrário permanente termocura de plásticos. Portanto, no final da vida útil, termoplásticas lâminas podem ser moldadas pelo aquecimento e reciclagem. Supondo que a lâmina de fabricação agora usa centenas de milhares de toneladas de materiais compostos anualmente, isto irá criar um benefício de mercado cada vez mais importante.
1. vantagens e desvantagens
Vantagem 1: reciclável
No final da sua vida útil, termoplásticas lâminas podem ser aquecidas de forma algo para reciclagem.
Vantagem 2: Curto ciclo de cura
Termoplásticos, também, resolver os obstáculos para o ciclo de polimerização, que agora diminuir a velocidade de produção de lâminas de termofixos. Moldado de lâminas podem ser desenformadas sob aquecimento, acelerando ainda mais o processo de produção. Componentes podem ser curadas co ou ligados por soldadura e aquecimento local interface. Peças pequenas podem usar moldagem por injeção da pelota.
Vantagem 3: resistência e rigidez são mais elevados
Termoplásticos reforçados podem ser mais fortes que termofixos no mesmo peso, o que resulta em uma estrutura mais leve. A otimização do projeto de lâmina para estes plásticos pode resultar em diferentes configurações. Por exemplo, através da concepção de uma lâmina para torná-lo mais como uma asa de avião, reforçada com costelas e vigas, desenhadores podem eliminar muitos dos núcleos estruturais utilizados atualmente em lâminas. Espumas e outros materiais de núcleo absorvem a resina, adicionando peso e custo e devem ser moldados.
Em uso, sua resistência à chuva, neve, etc. é melhor do que a dos plásticos termofixos, e geralmente tem maior tolerância de danos e crescimento mais lento da rachadura. Devido a suas propriedades mais prolongadas, termoplásticos tem melhor resistência ao impacto e tendem a mostrar os dentes visíveis. Ao contrário de compósitos termofixos, eles estão escondidos nas estratificações e não mostram defeitos na superfície.
Desvantagem 1: resistência da fatiga pobre
As propriedades de fadiga de termoplásticos reforçados são bastante pobres por causa da conexão mais fraca entre as fibras e a matriz plástica. A conexão entre os dois é mecânico. É a contração da resina matriz ao redor da fibra durante o processo de cura, não a conexão química. Agentes de acoplamento convencionais são utilizados para melhorar a ligação de fibras de vidro, fibras de carbono e resinas termofixas, mas têm pouco efeito em resinas termoplásticas.
Desvantagem 2: Desempenho térmico/molhado é geralmente pior que thermoset da resina
As propriedades de quente/úmido são geralmente inferiores das resinas termofixas, porque a umidade quente expande a matriz e afrouxa as conexões mecânicas, causando a matriz cadeias moleculares deslizar ao longo das fibras. Além disso, a maioria das resinas termoplásticas são difíceis de processo, e sua maior viscosidade no estado fundido significa que maior processamento a temperaturas e pressões de cura são necessários para assegurar que a resina pode penetrar completamente em fibra longa fibras contínuas. Devido à necessidade de moldes de metal e alto consumo de energia, o custo sobe.
2. estatuto da a pesquisa em casa e no exterior
Estrangeiros: Projeto lâmina verde de compósitos Eire
Na Irlanda, a unidade de pesquisa de compósitos tecnologia Universidade Estadual de Galway, a equipe de pesquisa da Universidade de Limerick e a empresa comercial Eire compósitos estudaram-se ainda mais esta tecnologia mais recente. Ambas as universidades estudaram extensivamente compósitos APLC-12 e compósitos Eire activamente desenvolve tecnologia de formação de líquido para a produção de lâminas de turbina de vento de compostos termoplásticos e nacele de cobre. No projeto Green Blade, compósitos Eire está liderando uma colaboração (através de sua subsidiária, EireCompositeTeo), que inclui Mitsubishi Heavy Industries, Ahlstrom fibra de vidro e Cyclics, em conjunto, desenvolver e manufaturar uma amostra de lâmina longa de 12,6 metros, e realizar testes. Este trabalho levará naturalmente para o futuro desenvolvimento e certificação das lâminas de compostos termoplásticas em tamanho.
Estrangeiros: Projeto da empresa novo lâmina tecnologia desenvolvimento lâmina dinamarquês BladeKing
Entre diversos fabricantes de lâmina grande, a empresa dinamarquesa LM, que segue de perto este trabalho, é a maior fabricante mundial de lâminas de turbina do vento. A empresa em circunstâncias normais dificilmente pode fazer a produção de lâmina rápida o suficiente cumprir as exigências, então ele quer cortar o ciclo de produção atual pela metade e como parte de seu mais recente projeto de desenvolvimento de tecnologia lâmina BladeKing. A empresa tem sido atraída pela habilidade de termoplásticos para reduzir os ciclos de produção, e ele pode servir como uma possível chave para trazer novos plásticos para o mercado até 2015. Para produzir grandes lâminas para turbinas eólicas offshore futuro, altos níveis de automação também são necessários. Este é outro foco do projeto BladeKing: usando automatizado fibra lonas ou camadas de fita para acelerar a laminação das fibras no molde. RisoDTU e Universidade de Aalborg conduziram pesquisas sobre o projeto BladeKing juntamente com LM, e o dinamarquês avançada tecnologia fundo nacional fornecido patrocínio parcial.
Doméstico: Zhongke Hengyuan coopera com a RTP para desenvolver tempo lâminas de termoplástico reforçado fibra
Hunan Zhongke Hengyuan Wind Power indústria tecnologia Co., Ltd. projetado e fabricado de turbinas de vento pequenas adequadas para áreas não fornecidas pela grade. A empresa utiliza tempo os termoplásticos de reforçado fibra de vidro da RTP Corp. dos Estados Unidos para injetar as lâminas de turbina de vento moldado. De acordo com relatos, a empresa colaborou com a RTP para desenvolver e utilizar produtos reforçada de fibra longa, porque eles têm a mais elevada relação resistência/peso em materiais de moldagem por injeção. Há muito tempo materiais de reforçado fibra de vidro proporcionam alto módulo de elasticidade e resistência ao impacto, mantendo a forma da lâmina independentemente das condições ambientais. Excelente estabilidade dimensional pode efetivamente impedir as lâminas alterar o ângulo do barlavento, que melhora extremamente a eficiência da turbina, especialmente em condições muito húmidas e muito secas.
3. Resumo
O desenvolvimento acelerado do mercado de energia global vento permitiu fornecedores de lâmina não só para expandir sua capacidade, mas também de encontrar tecnologias para acelerar o processo de produção para atender a demanda futura. As potenciais vantagens de resinas termoplásticas podem ajudá-los a alcançar este objectivo, também reforçando a viabilidade estrutural das lâminas muito grandes e resolvendo a reprodutibilidade das lâminas após a aposentadoria. Para o campo de energia de vento, estes plásticos reais podem provar para ser uma tecnologia revolucionária devido à crescente demanda.
